Published December 15, 2022 | Version v1
Publication Open

Effect of different planting pattern arrangements on soil organic matter and soil nitrogen content under a maize/soybean strip relay intercropping system

Creators

  • 1. Sichuan Academy of Traditional Chinese Medicine
  • 2. Sichuan Agricultural University
  • 3. Sichuan Academy of Agricultural Sciences
  • 4. University of Agriculture Faisalabad
  • 5. Islamia University of Bahawalpur
  • 6. Pir Mehr Ali Shah Arid Agriculture University

Description

Assessing the spatial distribution of organic matter and total nitrogen in soil is essential for management and optimum utilization of fertilizers. Therefore, the present field experiment was conducted to evaluate the impact of different planting pattern arrangements on the spatial distribution of soil total nitrogen and organic matter content under a maize/soybean strip relay intercropping system. The planting was arranged in a manner such that soil sampling could be done from continuous maize/soybean relay strip intercropping (MS1), maize/soybean relay strip intercropping in rotation (MS2), traditional maize/soybean intercropping (MS3), sole maize (M), sole soybean (S), and fallow land (FL) from 2018 to 2020. The results showed significant variations for soil organic matter and total nitrogen content under different planting pattern arrangements of maize and soybean in the strip relay intercropping system. Across all systems, the highest soil organic matter (29.19 g/kg) and total nitrogen (10.19 g/kg) were recorded in MS2. In contrast, the lowest soil organic matter (1.69 g/kg) and total nitrogen (0.64 g/kg) were observed in FL. Soil organic matter and total nitrogen in MS2 increased by 186.45% and 164.06%, respectively, when compared with FL. Soil organic matter and total nitrogen in MS2 increased by 186.45% and 164.06%, respectively, when compared with FL. Furthermore, under MS2, the spatial distribution of soil organic matter was higher in both maize and soybean crop rows as compared with other cropping patterns, whereas the soil total nitrogen was higher under soybean rows as compared with maize in all other treatment. However, correlation analysis of the treatments showed variations in organic matter content. It can be concluded that different planting patterns can have varying effects on soil organic matter and total nitrogen distribution under the strip relay intercropping system. Moreover, it is recommended from this study that MS2 is a better planting pattern for the strip relay intercropping system, which can increase the spatial distribution of soil organic matter and total nitrogen, thereby improving soil fertility, C:N ratio, and crop production. This study will serve as a foundation towards the scientific usage of chemical fertilizers in agricultural sector.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد تقييم التوزيع المكاني للمادة العضوية والنيتروجين الكلي في التربة أمرًا ضروريًا للإدارة والاستخدام الأمثل للأسمدة. لذلك، أجريت التجربة الميدانية الحالية لتقييم تأثير ترتيبات أنماط الزراعة المختلفة على التوزيع المكاني لإجمالي محتوى النيتروجين والمواد العضوية في التربة بموجب نظام الزراعة البينية لمرحل الذرة/فول الصويا. تم ترتيب الزراعة بطريقة يمكن من خلالها أخذ عينات التربة من شريط ترحيل الذرة/فول الصويا المتواصل (MS1)، وشريط ترحيل الذرة/فول الصويا المتداخل بالتناوب (MS2)، والذرة التقليدية/فول الصويا المتداخل (MS3)، والذرة الوحيدة (M)، وفول الصويا الوحيد (S)، والأراضي البور (FL) من 2018 إلى 2020. وأظهرت النتائج اختلافات كبيرة في المواد العضوية في التربة ومحتوى النيتروجين الكلي في إطار ترتيبات أنماط الزراعة المختلفة للذرة وفول الصويا في نظام الزراعة البينية لترحيل الشريط. في جميع الأنظمة، تم تسجيل أعلى مادة عضوية في التربة (29.19 جم/كجم) وإجمالي النيتروجين (10.19 جم/كجم) في MS2. على النقيض من ذلك، لوحظت أدنى مادة عضوية في التربة (1.69 جم/كجم) والنيتروجين الكلي (0.64 جم/كجم) في FL. زادت المواد العضوية في التربة والنيتروجين الكلي في MS2 بنسبة 186.45 ٪ و 164.06 ٪ على التوالي، عند مقارنتها بالعمل الجبري. زادت المواد العضوية في التربة والنيتروجين الكلي في MS2 بنسبة 186.45 ٪ و 164.06 ٪ على التوالي، عند مقارنتها بالعمل الجبري. علاوة على ذلك، في ظل MS2، كان التوزيع المكاني للمواد العضوية في التربة أعلى في كل من صفوف محاصيل الذرة وفول الصويا مقارنة بأنماط المحاصيل الأخرى، في حين كان إجمالي النيتروجين في التربة أعلى في صفوف فول الصويا مقارنة بالذرة في جميع المعالجات الأخرى. ومع ذلك، أظهر تحليل الارتباط للمعالجات اختلافات في محتوى المادة العضوية. يمكن استنتاج أن أنماط الزراعة المختلفة يمكن أن يكون لها تأثيرات متفاوتة على المواد العضوية في التربة والتوزيع الكلي للنيتروجين تحت نظام الزراعة البينية لمرحل الشريط. علاوة على ذلك، يوصى من هذه الدراسة بأن MS2 هو نمط زراعة أفضل لنظام الزراعة البينية لمرحل الشريط، والذي يمكن أن يزيد من التوزيع المكاني للمادة العضوية في التربة والنيتروجين الكلي، وبالتالي تحسين خصوبة التربة، ونسبة C:N، وإنتاج المحاصيل. ستكون هذه الدراسة بمثابة أساس نحو الاستخدام العلمي للأسمدة الكيماوية في القطاع الزراعي.

Translated Description (French)

L'évaluation de la distribution spatiale de la matière organique et de l'azote total dans le sol est essentielle pour la gestion et l'utilisation optimale des engrais. Par conséquent, la présente expérience sur le terrain a été menée pour évaluer l'impact de différents arrangements de modèles de plantation sur la distribution spatiale de l'azote total du sol et de la teneur en matière organique dans un système de culture intercalaire de relais en bandes de maïs/soja. La plantation a été organisée de manière à ce que l'échantillonnage du sol puisse être effectué à partir de cultures intercalaires continues sur bandes relais de maïs/soja (MS1), de cultures intercalaires en rotation sur bandes relais de maïs/soja (MS2), de cultures intercalaires traditionnelles de maïs/soja (MS3), de semis de maïs (M), de semis de soja (S) et de jachère (FL) de 2018 à 2020. Les résultats ont montré des variations significatives pour la matière organique du sol et la teneur totale en azote sous différents arrangements de modèles de plantation de maïs et de soja dans le système de culture intercalaire en bandes. Dans tous les systèmes, la matière organique du sol la plus élevée (29,19 g/kg) et l'azote total (10,19 g/kg) ont été enregistrés dans MS2. En revanche, la matière organique du sol la plus faible (1,69 g/kg) et l'azote total (0,64 g/kg) ont été observés dans le FL. La matière organique du sol et l'azote total dans MS2 ont augmenté de 186,45 % et 164,06 %, respectivement, par rapport à FL. La matière organique du sol et l'azote total dans MS2 ont augmenté de 186,45 % et 164,06 %, respectivement, par rapport à FL. En outre, sous MS2, la distribution spatiale de la matière organique du sol était plus élevée dans les rangées de cultures de maïs et de soja par rapport aux autres modèles de culture, tandis que l'azote total du sol était plus élevé sous les rangées de soja par rapport au maïs dans tous les autres traitements. Cependant, l'analyse de corrélation des traitements a montré des variations dans la teneur en matière organique. On peut conclure que différents modèles de plantation peuvent avoir des effets variables sur la matière organique du sol et la distribution totale d'azote dans le système de culture intercalaire à relais en bande. De plus, il est recommandé dans cette étude que MS2 soit un meilleur modèle de plantation pour le système de culture intercalaire à relais en bande, ce qui peut augmenter la distribution spatiale de la matière organique du sol et de l'azote total, améliorant ainsi la fertilité du sol, le rapport C :N et la production végétale. Cette étude servira de base à l'utilisation scientifique des engrais chimiques dans le secteur agricole.

Translated Description (Spanish)

La evaluación de la distribución espacial de la materia orgánica y el nitrógeno total en el suelo es esencial para el manejo y la utilización óptima de los fertilizantes. Por lo tanto, el presente experimento de campo se realizó para evaluar el impacto de diferentes arreglos de patrones de siembra en la distribución espacial del nitrógeno total del suelo y el contenido de materia orgánica bajo un sistema de cultivo intercalado de relevo de tira de maíz/soja. La siembra se organizó de tal manera que el muestreo del suelo se pudiera realizar a partir de cultivos intercalados continuos de maíz/soja (MS1), cultivos intercalados de maíz/soja en rotación (MS2), cultivos intercalados tradicionales de maíz/soja (MS3), maíz único (M), soja única (S) y tierra en barbecho (FL) de 2018 a 2020. Los resultados mostraron variaciones significativas para la materia orgánica del suelo y el contenido total de nitrógeno bajo diferentes arreglos de patrones de siembra de maíz y soja en el sistema de cultivos intercalados de relevo de franjas. En todos los sistemas, la materia orgánica del suelo más alta (29,19 g/kg) y el nitrógeno total (10,19 g/kg) se registraron en MS2. En contraste, la materia orgánica del suelo más baja (1.69 g/kg) y el nitrógeno total (0.64 g/kg) se observaron en FL. La materia orgánica del suelo y el nitrógeno total en MS2 aumentaron en 186.45% y 164.06%, respectivamente, en comparación con FL. La materia orgánica del suelo y el nitrógeno total en MS2 aumentaron en 186.45% y 164.06%, respectivamente, en comparación con FL. Además, en MS2, la distribución espacial de la materia orgánica del suelo fue mayor en las hileras de cultivos de maíz y soja en comparación con otros patrones de cultivo, mientras que el nitrógeno total del suelo fue mayor en las hileras de soja en comparación con el maíz en todos los demás tratamientos. Sin embargo, el análisis de correlación de los tratamientos mostró variaciones en el contenido de materia orgánica. Se puede concluir que los diferentes patrones de siembra pueden tener efectos variables sobre la materia orgánica del suelo y la distribución total de nitrógeno bajo el sistema de cultivo intercalado por relé de franjas. Además, se recomienda a partir de este estudio que MS2 sea un mejor patrón de siembra para el sistema de cultivos intercalados de relevo de franjas, que puede aumentar la distribución espacial de la materia orgánica del suelo y el nitrógeno total, mejorando así la fertilidad del suelo, la relación C:N y la producción de cultivos. Este estudio servirá como base para el uso científico de fertilizantes químicos en el sector agrícola.

Files

pdf.pdf

Files (3.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:94abd88cef5c6cbc77ae23154619aa6b
3.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير ترتيبات أنماط الزراعة المختلفة على المواد العضوية في التربة ومحتوى نيتروجين التربة في إطار نظام الزراعة البينية لمرحل الذرة/شريط فول الصويا
Translated title (French)
Effet de différents arrangements de modèles de plantation sur la matière organique du sol et la teneur en azote du sol dans un système de culture intercalaire de relais en bandes de maïs/soja
Translated title (Spanish)
Efecto de los diferentes arreglos de patrones de siembra en la materia orgánica del suelo y el contenido de nitrógeno del suelo bajo un sistema de cultivo intercalado de relé de franja de maíz/soja

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4312224314
DOI
10.3389/fpls.2022.995750

Is supplement to
https://openalex.org/W4310142287 (Other)
https://openalex.org/W3093072109 (Other)
https://openalex.org/W2482267604 (Other)
https://openalex.org/W2365897049 (Other)
https://openalex.org/W2118507413 (Other)
https://openalex.org/W2109805420 (Other)
https://openalex.org/W2101178087 (Other)
https://openalex.org/W2054524489 (Other)
https://openalex.org/W1997953507 (Other)
https://openalex.org/W1984417390 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1966837944
  • https://openalex.org/W1996598267
  • https://openalex.org/W2000148941
  • https://openalex.org/W2018578458
  • https://openalex.org/W2028591576
  • https://openalex.org/W2037848829
  • https://openalex.org/W2040235498
  • https://openalex.org/W2065762344
  • https://openalex.org/W2073857590
  • https://openalex.org/W2104867969
  • https://openalex.org/W2113311252
  • https://openalex.org/W2130256384
  • https://openalex.org/W2136166384
  • https://openalex.org/W2148333466
  • https://openalex.org/W2318530908
  • https://openalex.org/W2793978362
  • https://openalex.org/W2796955508
  • https://openalex.org/W2810621099
  • https://openalex.org/W2902387465
  • https://openalex.org/W2904692086
  • https://openalex.org/W2912637018
  • https://openalex.org/W2925046837
  • https://openalex.org/W2940911610
  • https://openalex.org/W2946051113
  • https://openalex.org/W2959287917
  • https://openalex.org/W2960421170
  • https://openalex.org/W2967935386
  • https://openalex.org/W2976262513
  • https://openalex.org/W2981241924
  • https://openalex.org/W2990613982
  • https://openalex.org/W2993525399
  • https://openalex.org/W2994717789
  • https://openalex.org/W3007631590
  • https://openalex.org/W3013756719
  • https://openalex.org/W3014212063
  • https://openalex.org/W3016670499
  • https://openalex.org/W3023318039
  • https://openalex.org/W3027162249
  • https://openalex.org/W3034360384
  • https://openalex.org/W3081786452
  • https://openalex.org/W3083933271
  • https://openalex.org/W3087213067
  • https://openalex.org/W3087799382
  • https://openalex.org/W3088926537
  • https://openalex.org/W3092900688
  • https://openalex.org/W3093458347
  • https://openalex.org/W3096067440
  • https://openalex.org/W3097339881
  • https://openalex.org/W310623260
  • https://openalex.org/W3186173459
  • https://openalex.org/W3203751133